Информация

Какво цвете е това?

Какво цвете е това?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Бях в градината си преди няколко дни и намерих цветето, показано на снимките. Някой може ли да ми каже какво е това цвете?

Местоположение: Германия / Северен Рейн Вестфалия
Дата: Февруари 2017 Сезон: Зима

[Редактиране]: Съседът ми смята, че е Anemone hupehensis (en.wikipedia.org/wiki/Anemone_hupehensis), може да е прав.


мисля че е Anemone hupehensis. Имаме този вид в нашата градина, а семената и мъртвите листа изглеждат много подобни на тези на вашата снимка. Листата са големи, назъбени и длановидни и имат красиви цветя през лятото/есента (виждал съм червени, розови и бели). Плодовете/семената също изглеждат много отличителни и приличат на памук. Видът произхожда от Азия/Китай.

Ето снимка на плодовете/семената:

(Трудно се намират добри, това от страницата на Instagram http://www.ipopam.com/tag/höstanemoner)


Биология

Нашите редактори ще прегледат това, което сте изпратили, и ще решат дали да преработят статията.

Биология, изучаване на живи същества и техните жизнени процеси. Областта се занимава с всички физикохимични аспекти на живота. Съвременната тенденция към междудисциплинарни изследвания и обединяване на научните знания и изследвания от различни области доведе до значително припокриване на областта на биологията с други научни дисциплини. Съвременните принципи на други области - химията, медицината и физиката, например - са интегрирани с тези на биологията в области като биохимия, биомедицина и биофизика.

Какво е биология?

Биологията е клон на науката, който се занимава с живите организми и техните жизнени процеси. Биологията обхваща различни области, включително ботаника, опазване, екология, еволюция, генетика, морска биология, медицина, микробиология, молекулярна биология, физиология и зоология.

Защо биологията е важна?

Като област на науката, биологията ни помага да разберем живия свят и начините, по които многобройните му видове (включително хората) функционират, се развиват и взаимодействат. Напредъкът в медицината, селското стопанство, биотехнологиите и много други области на биологията донесоха подобрения в качеството на живот. Области като генетика и еволюция дават представа за миналото и могат да помогнат за оформянето на бъдещето, а изследванията в областта на екологията и опазването информират как можем да защитим ценното биоразнообразие на тази планета.

Къде работят завършилите биология?

Завършилите биология могат да заемат широк спектър от работни места, някои от които може да изискват допълнително образование. Човек с диплома по биология би могъл да работи в селското стопанство, здравеопазването, биотехнологиите, образованието, опазването на околната среда, изследванията, съдебната медицина, политиката, научната комуникация и много други области.

Биологията е разделена на отделни клонове за удобство на изучаването, въпреки че всички подразделения са взаимосвързани с основни принципи. По този начин, макар че е обичайно отделянето на изучаването на растенията (ботаника) от това на животните (зоология) и изследването на структурата на организмите (морфология) от това на функцията (физиология), всички живи същества споделят обща определена биологична явления – например различни средства за възпроизвеждане, клетъчно делене и предаване на генетичен материал.

Биологията често се подхожда въз основа на нива, които се занимават с фундаментални единици на живота. На нивото на молекулярната биология например животът се разглежда като проява на химични и енергийни трансформации, които се случват сред многото химични съставки, които съставят един организъм. В резултат на развитието на все по-мощни и прецизни лабораторни инструменти и техники е възможно да се разбере и дефинира с висока прецизност и точност не само крайната физикохимична организация (ултраструктура) на молекулите в живата материя, но и начина, по който живата материя се възпроизвежда на молекулярно ниво. Особено решаващо за тези постижения е възходът на геномиката в края на 20 и началото на 21 век.

Клетъчната биология е изучаването на клетките - основните единици на структурата и функциите на живите организми. За първи път клетките са наблюдавани през 17-ти век, когато е изобретен сложният микроскоп. Преди това време отделният организъм е бил изучаван като цяло в област, известна като органична биология, тази област на изследване остава важен компонент на биологичните науки. Популационната биология се занимава с групи или популации от организми, които обитават дадена област или регион. На това ниво са включени изследвания на ролите, които специфични видове растения и животни играят в сложните и самопродължаващи се взаимовръзки, които съществуват между живия и неживия свят, както и изследвания на вградените контроли, които поддържат тези взаимоотношения по естествен начин. . Тези широко базирани нива - молекули, клетки, цели организми и популации - могат да бъдат допълнително подразделени за изследване, давайки началото на специализации като морфология, таксономия, биофизика, биохимия, генетика, епигенетика и екология. Една област на биологията може да се занимава особено с изследването на един вид живо същество — например изучаването на птиците в орнитологията, изучаването на рибите в ихтиологията или изучаването на микроорганизмите в микробиологията.


Растителни теми

  • Химия на растенията
  • Еволюция на растенията
  • Растения и хора
  • Растителни части
  • Разпръскване на семена
  • Фотосинтеза

Тъй като ботаниците от UntamedScience добавят повече информация тази година, ние също ще добавим образователни видеоклипове към тези страници. Все пак бъдете търпеливи с нас, всички тези страници са в процес на разработка …


Класификации на растенията: значение и видове

В тази статия ще обсъдим значението и видовете класификации на растенията.

Значение на класификацията на растенията:

Класификацията на растенията е подреждането на растенията в групи и категории за ясно разбиране, правилно проучване и ефективна организация. Според Радфорд (1986) „Класификацията е подреждането на групи растения с определени граници по ранг и позиция според изкуствени критерии, фенетични прилики или филогенетични връзки“.

Ранната цивилизация на Индия, Египет и Китай, която имаше добри познания за растенията, използвани както за храна, така и за лечебни цели, също практикуваше един вид таксономия на растенията.

Врикшаюрведа, съставена от парасара преди началото на християнската ера, е една от най-ранните индийски произведения, която се занимава с растенията по научен начин и следва класификация, основана до голяма степен на сравнителна морфология на растенията, и се счита за по-напреднала от тази разработен в Европа преди 18 век.

Няколко семейства, известни като гани, са ясно разграничени във Врикшаюрведа, които са лесно разпознаваеми дори днес. Например, в него се споменават цветовете на Самиганям като бипогини с ловна чашка, пет венчелистчета с различни размери и плодът бобово растение със семена отстрани. Това очевидно говори за семейство Бобови (Leguminosae).

Системата за класификация на растенията има прогнозна стойност и предоставя индекс за съхранение и извличане на информация за това растение. Тъй като днес систематиката е до голяма степен отражение на миналото, трябва да се обобщи исторически преглед, разкриващ историческия период и технологиите, налични през историческите периоди.

Видове класификация на растенията:

А. Еволюционни класификации:

(i) Чарлз Дарвин (1809-1882):

Известната му творба включва „За произхода на видовете чрез естествен подбор“ (1859). Дарвин е силно повлиян от наблюденията по време на пътуването на H.M.S. Бигъл до Галапагоските острови. Неговото наблюдение върху разликите в животните (например риби) и растенията на различни острови подтикнало неговия механизъм за еволюционна промяна, т.е. естествен подбор.

Дарвин тогава смяташе, че Земята е много по-стара от 6000 години и че еволюционната промяна настъпва чрез постепенни, натрупани различия. В същото време друг учен, Алфред Р. Уолъс, работи в Източна Индия и разработи много подобна теория, т.е. теория на еволюцията.

И двете теории са представени на срещите на Лондонското Линеово общество през 1858 г. и тази концепция за еволюционна промяна е възприета от повечето учени, включително Хекел, чието Дърво на живота (1866) изобразява всички таксони (протисти, растения и животни).

(ii) Джордж Бентам (1800-1884) и сър Джоузеф Д. Хукър (1817-1911):

Genera Plantarum е публикуван след произхода на видовете от Дарвин и#8217s, но не беше възможно да се промени системата, така че да отразява новите еволюционни концепции, въпреки факта, че и Бентам, и Хукър бяха големи шампиони на тази теория. Системата на Бентъм и Хукър е постдарвинова в хронологията, но преддарвинова в концепцията.

Те кръстиха 200 семейства и 7569 рода, с приказно подробни, често оригинални описания. Много хербарии в света все още са подредени по тази система. Те разпознаха едносемеделните и двусемеделните и започнаха последното с многопетлените растения.

Б. Филогенетични класификации:

Той не се счита за основна фигура в системите за класификация на растенията, но е първият професор по ботаника в университета на САЩ. Най -известната му творба включва „Ръководство по ботаника на северните щати“ (1848). Сивото ръководство по ботаника е публикувано по -късно от М. Л. Ферналд.

(ii) Адолф Енглер (1844-1930) и К. А. Е. Прантл (1849-1893):

Първите филогенетични системи идват от Ботаническата градина в Берлин. Енглер и Прантл вярват, че системата за класификация на растенията трябва да отразява еволюционната история и тяхното най-голямо произведение Die Naturlichen Pflanzenfamilien, прие система, която преминава от прости структури към сложни.

Еднополовите, конусовидни цветя (котки) се считаха за примитивни (елша, бреза и др.). Това беше първата голяма филогенетична класификация. Тази система се използва днес в много хербарии и флори и е много полезна за съвременния таксономист, но концепциите за това, което е примитивно и напреднало, се промениха днес.

(iii) Чарлз Едуин Беси (1845-1915):

Той беше ученик на Аса Грей и разработи набор от “dicta” (правила), посочващи кои герои са примитивни и кои са напреднали в цъфтящи растения. Не всички се считат за правилни днес, но много от тях са. Цветето тип магнолия се смяташе за примитивно, а не за еднополови растения, носещи котки. Неговият публикуван труд е Филогенетичната таксономия на цъфтящите растения.

(iv) Джон Хътчинсън (1884-1972):

Работи в Kew Gardens и публикува „Семействата цъфтящи растения и родове цъфтящи растения“. Той счита дървесните и тревисти за коренно различни еволюционни тенденции. Днес не се използва много от тази класификация на растенията.

(v) Робърт Ф. Торн (1920 г. до днес):

Работи в ботаническата градина Ранчо Санта Анна в Клермонт, Калифорния. Неговата работа включва Филогенетична класификация на покритосеменните.

(vi) Армен Тахтаджан (1910 г. до днес):

Първоначално е бил в Ленинград, но сега прекарва най -много време в Нюйоркската ботаническа градина. Неговата работа „Цъфтящи растения: произход и разпръскване“ е влиятелна ранна работа. Ревизия на тази класификация се появява през 1997 г. като Разнообразие и класификация на цъфтящи растения.

(vii) Ролф Далгрен (1932-1985):

Работил е в университета в Копенхаген. Неговата работа включва Преработена система за растителна класификация на покритосеменните растения.

(viii) Артър Кронквист (1919-1991):

Той е работил през по -голямата част от живота си в Нюйоркската ботаническа градина. Много от идеите му са бесеянски с известно влияние от Тахтаджан. Най -известната му творба включва „Интегрирана система за растителна класификация на цъфтящи растения“ (1981), която е преработена през 1988 г. и е широко възприета днес.


ABC модел на развитие на цветя | Растения

В тази статия ще обсъдим ABC модела за развитие на цветята.

Моделът ABC на развитие на цветята в покритосеменните растения демонстрира наличието на три класа гени, които регулират развитието на флоралните органи. Гените се наричат ​​гени от клас А, гени от клас B и гени от клас C. Тези гени и взаимодействието между тях предизвикват развитието на флорални органи.

Много литература за молекулярна генетика и интернет сайтове предоставят статии за ABC модел. В следващото есе ще бъде разгледана накратко основната концепция на модела ABC. Анализът на ABC модела се основава на използването на молекулярна генетика и е формулиран върху наблюдението, че мутантите индуцират правилните флорални органи да се развиват в грешни витки.

В цветето на покритосеменните растения обикновено има четири концентрични витла от органи, т.е. чашелистче, венчелистче, тичинка и лепенка, които се образуват съответно в 1, 2, 3 и 4 4, като 1 е от периферната страна.

В вихъра 1 клас А гени, когато се експресират, индуцират развитието на чашелистчета. Взаимодействието между гените от клас А и клас В индуцира развитието на венчелистчета в мутовката 2. Тичинките се образуват в мутовката 3 в резултат на взаимодействие между гените от клас В и клас С.

В въртене 4 клас С ген индуцира образуването на плодолистие. Така че обобщението на модела ABC е: гените от клас А заедно и генът от клас C сами са отговорни за развитието на чашелистчетата и плодника съответно. Гените от клас В и гените от клас А функционират съвместно, за да определят развитието на венчелистчетата. Гените от клас В и гена от клас С действат заедно, за да индуцират развитието на тичинки (фиг. 30.12).

Coen et al. (1991) формулира модела ABC. Докато анализират мутациите, засягащи структурата на цветята, Coen et al. идентифицира клас ABC гени, които насочват развитието на цветята. Те също така формулират молекулярните модели за това как може да се уточни флоралната меристема и идентичността на органите. Те са показали, че отдалечените растения покритосеменни растения използват хомоложни механизми при формирането на модел на флорални органи. напр. Arabidopsis thaliana и Antirrhinum majus.

Следните две са довели до формулирането на модел ABC:

(1) Откриването на хомеотични мутанти (хомеотичните гени идентифицират специфични флорални органи и помагат на органа да се развие в съответния вихър. Хомеотичният мутант има неподходяща експресия - тоест, той индуцира правилния орган да се развие в грешен вихър. Като например - венчелистчета се появяват във вихъра, където обикновено се развиват тичинките).

(2) Наблюдението, че всеки от гените, които предизвикват образуването на орган в цветето, има ефект върху две групи флорални органи, т.е. чашелистчета и венчелистчета или венчелистчета и тичинки.

Гените от клас А, В и С са хомеотични гени. Те определят идентичността на различните флорални органи и подтикват органите да се развиват в съответните си въртопи.

Хомеотичните мутанти имат дефекти в развитието на флоралните органи и индуцират правилните органи да се развиват в грешни въртелки/място, т.е. един флорален орган се развива в въртенето, което е нормалното положение на други флорални органи. Венчелистчетата, например, се развиват във вихъра, където обикновено се образуват тичинки.

Във всеки виток на цвете има един или повече хомеотични гени и техните съвместни функции определят органа, който ще се образува в този вихър. Например, активността на гените от клас А е ограничена до въртопи 1 и 2. Гените от клас В имат функция в обороти 2 и 3. Генът от клас С функционира в вихри 3 и 4.

Друг начин да се опише функцията на гените от клас A, B и C е, че - в въртеп 1, генната функция от клас A сама определя образуването на чашелистчета в въртене 2, генните функции от клас A и B определят образуването на венчелистчета в оборота 3, генните функции от клас B и C определят появата на тичинки, а в въртеп 4 генната функция от клас C сама определя образуването на плодолистия.

В Arabidopsis има два гена в клас А, два гена в клас В и един ген в клас С (Таблица 30.1). Най -характерната черта на тези хомеотични гени е в идентифицирането на флорални органи и в определянето на позицията / вихъра на тяхното появяване в флорална меристема. Двата гена от клас А и двата гена от клас В действат съвместно.

Функцията на гените от клас А е ограничена до въртопи 1 и 2. По подобен начин функцията на гена от клас С е ограничена в витки 3 и 4. Това може да се тълкува по друг начин. В витките 1 и 2 функцията на гените от клас А предотвратява функционирането на гена от клас С в същите вихри. По същия начин функцията на гена от клас С предотвратява функционирането на гените от клас А в въртепите 3 и 4.

Всяка мутация в гени от клас А с дефекти в развитието на флорални органи ще покани гена от клас С да се експресира в вихри 1 и 2. Генът от клас С, в мутанти от клас А, ще се експресира в вихри 1 и 2 в допълнение към нормалните витки 3 и 4.

По същия начин всяка мутация в ген С клас с дефекти в развитието на флорални органи ще доведе до нарушаване на функцията на гените от клас А. Гените от клас А ще се експресират в витките 3 и 4 в допълнение към нормалните вихри 1 и 2.

Следните три примера на хомеотични мутантни гени ще илюстрират горната дискусия (фиг. 30.13):

(1) Цветето на Arabidopsis с мутанти от клас А, като apetala 1(ap 1) показва следния модел на флорални органи (фиг. 3.13.II): въртело 1 показва структура, подобна на прицветник с карпелоидни характеристики, въртело 2 показва въртене на тичинките 3 показва тичинките, а вихърът 4 показва карпела.

Моделът на формиране на флорални органи в въртопи 1 и 2 се променя. При ap 1 мутанти се губи активността на два гена от клас А. Така че генът от клас C се експресира в въртелки 1 и 2 в допълнение към въртелки 3 и 4. В резултат на това карпелоиден орган се развива в въртене 1 и се образуват тичинки в въртене 2. В въртепите 3 и 4 тичинките и плодника се образуват, подобно на дивия тип (фиг. 30.13.I).

(2) Пример: Цвете на Arabidopsis с мутант от клас B, като apetala 3 (ap 3): Цветето показва чашелистчета само и в мутовете 1 и 2, докато при муцуните 3 и 4 се вижда само плодолистник (фиг. 30.13III). Мутантът от клас B съдържа гени за загуба на функция и в резултат на това гените от клас А се експресират в въртелки 1 и 2, а генът от клас C се експресира самостоятелно в въртелки 3 и 4. При ap 3 мутанти в въртеп 2 се образуват чашелистчета вместо венчелистчета и в вихър 3 вместо тичинки се образува лепенка.

(3) В Arabidopsis генът от клас C съдържа единствения агамен ген (ag). Цветът Arabidopsis с агамен (ag) мутант се състои от много чашелистчета и венчелистчета. Репродуктивните органи – тичинки и плодник не се образуват в въртепите 3 и 4. Генът от клас C с ag мутант съдържа ген за загуба на функция. В резултат на това гени от клас А се експресират в въртелки 3 и 4 в допълнение към 1 и 2. При ag мутантни чашелистчета и венчелистчета се образуват в въртелки 3 и 4 вместо тичинки и плодолистици. Литературата на Howell предоставя сканираща електронна микроснимка на цветни фенотипове на флоралните хомеотични мутанти от гени от клас А, В и С.

В Arabidopsis се наблюдава, че при всички мутанти по един хомеотичен ген остава функционален във всеки виток. Цветето с тройни мутанти от клас ABC показва чашелистчета във всеки виток. При ABC троен мутант, гените, необходими за образуването на флорални органи, стават нефункционални. В резултат на това се образуват чашелистчета или листа във всяко въртене, тъй като хомеотичните мутанти не определят флорални органи. Това наблюдение накара ботаниците да разглеждат ‘цветята като модифицирани листа’ въз основа на молекулярната генетика.

Важната характеристика на модела ABC е, че той може да предвиди вида на флоралните органи, които ще бъдат индуцирани да се развият във всеки вихър. Krizek et al. (1996) успя да индуцира някоя от четирите различни флорални части в витка 1 на цветето Arabidopsis. Това стана възможно чрез генетични манипулации на правилната комбинация от хомеотични селекторни гени.

Моделът ABC изглежда прост, но напълно различна картина се получава, когато се анализира въз основа на молекулярната генетика и в молекулярно отношение.

Анализът включва структурата на различни класове хомеотични гени, хомеотичните мутанти, кооперативната функция между хомеотични гени, взаимното изключване при експресията на гени от клас А и С в една и съща въртележка, идентифициране на флорални хомеотични гени и тяхното изолиране чрез клониране, производството на MADS кутиен протеин от хомеотични мутанти, изследване на гени, които медиират взаимодействието между флоралната меристема и развитието на флорални органи, наличието или отсъствието на различни класове транскрипционни фактори и т.н., подробности за които могат да бъдат получени в литература по молекулярна генетика.

Arabidopsis thaliana принадлежи към семейство Brassicaceae и се е превърнал в модел на организъм за разбиране на генетиката и молекулярната биология на цъфтящи растения като мишки и дрозофила в изследвания върху животни поради следните причини:

(i) Той има пет хромозоми (n = 5) и затова този геном с малък размер е изгоден при картографиране и секвениране на гени.

(ii) Размерът на растението е малък и затова може да се отглежда на малко пространство и изисква скромни вътрешни помещения.

(iii) Той има бърз жизнен цикъл и отнема около шест седмици от поникването до узряването на семената.

(iv) Отделно растение произвежда няколко хиляди семена.

(v) ‘Геномът на Arabidopsis е сред най-малките във висшите растения, с хаплоиден размер от около 100 мегабази (mb) ДНК. С малък размер на генома се очакваше, че ще има по-малко проблеми с генното дублиране’— Хауел.

(vi) Лесно се трансформира с Т-ДНК медиирана трансформация.

През 2004 г. е формулиран модел ABCE. Характеризирането на sepallata 1, 2, 3 тройни мутанти в Arabidopsis доведе до горната формулировка. Счита се, че гените от клас Е имат важна роля в развитието на флоралните органи.


Как растат растенията

Фигура 1. Трябва да има зона на растеж, подобна на това как костите в пръстите, ръцете и краката ви стават по -дълги. Съществува и се нарича апикална меристема, която е показана тук.

Повечето растения продължават да растат през целия си живот. Подобно на други многоклетъчни организми, растенията растат чрез комбинация от клетъчен растеж и клетъчно делене. Клетъчният растеж увеличава размера на клетката, докато клетъчното делене (митоза) увеличава броя на клетките. С растежа на растителните клетки те също се специализират в различни типове клетки чрез клетъчна диференциация. След като клетките се диференцират, те вече не могат да се делят. Как растенията растат или заместват повредените клетки след това?

Ключът към непрекъснатия растеж и възстановяването на растителните клетки е меристема. Меристемата е вид растителна тъкан, състояща се от недиференцирани клетки, които могат да продължат да се делят и диференцират.

Апикални меристеми се намират на върха или върха на корените и пъпките, което позволява на корените и стъблата да растат по дължина, а листата и цветята да се различават. Корените и стъблата растат по дължина, защото меристемата добавя тъкан „зад“ нея, като постоянно се задвижва по -навътре в земята (за корените) или въздуха (за стъблата). Често апикалната меристема на един клон ще стане доминираща, потискайки растежа на меристеми на други клони и водеща до развитието на един ствол. При тревите меристемите в основата на листните плочи позволяват повторно израстване след паша от тревопасни животни или косене с косачки.

Апикалните меристеми се диференцират в трите основни типа тъкан на меристема, които съответстват на трите типа тъкан: протодермата произвежда нов епидермис, смлената меристема произвежда смляна тъкан, а прокамбият произвежда нова ксилема и флоема. Разглеждат се тези три типа меристеми първична меристема тъй като те позволяват растеж по дължина или височина, което е известно като първичен растеж.

Фигура 2. Микрофотография на върха на корена на широк боб показва бързо разделяща се апикална меристемна тъкан точно зад кореновата капачка. Могат да се наблюдават множество клетки в различни стадии на митоза.

Вторични меристеми позволяват растеж в диаметър (вторичен растеж) в дървесни растения. Тревистите растения нямат вторичен растеж. Двата вида на вторична меристема са именувани и двамата камбий, което означава „размяна“ или „промяна“. Съдов камбийпроизвежда вторична ксилема (към центъра на стъблото или корена) и флоем (към външната страна на стъблото или корена), като добавя растеж към диаметъра на растението. Този процес произвежда дърво и изгражда здрави стволове на дървета. Корков камбийлежи между епидермиса и флоемата и замества епидермиса на корените и стъблата с кора, единият слой от която е корк.

Фигура 3. Първичен и вторичен растеж

Дървесните растения растат по два начина. Първичен растеж добавя дължина или височина, опосредствана от апикална меристемна тъкан по върховете на корените и издънките-което е трудно да се покаже ясно в диаграмите на напречното сечение. Вторичен растеж добавя към диаметъра на стъблото или корена съдов камбий добавя ксилема (отвътре) и флоема (навън), а корковият камбий замества епидермиса с кора.

Гледайте този видеоклип с растеж на растенията. Обърнете внимание, че във видеото няма разказ.

В обобщение: Как растат растенията

Повечето растения продължават да растат, докато са живи. Те растат чрез комбинация от клетъчен растеж и клетъчно делене (митоза). Ключът към растежа на растенията е меристемата, вид растителна тъкан, състояща се от недиференцирани клетки, които могат да продължат да се делят и диференцират. Меристемата позволява на стъблата и корените на растенията да растат по-дълги (първичен растеж) и по-широки (вторичен растеж).


Основните принципи на съвременната биология

Четири принципа обединяват съвременната биология, според книгата „Управление на науката“ (Springer New York, 2010):

  1. Клетъчната теория е принципът, че всички живи същества са изградени от фундаментални единици, наречени клетки, и всички клетки произлизат от вече съществуващи клетки.
  2. Генната теория е принципът, че всички живи същества имат ДНК, молекули, които кодират структурите и функциите на клетките и се предават на потомството. е принципът, че всички живи същества поддържат състояние на баланс, което позволява на организмите да оцелеят в околната среда. е принципът, който описва как всички живи същества могат да се променят, за да имат черти, които им позволяват да оцелеят по-добре в тяхната среда. Тези черти са резултат от случайни мутации в гените на организма, които се „подбират“ чрез процес, наречен естествен подбор. По време на естествения подбор организмите, които имат характеристики, по-подходящи за тяхната среда, имат по-високи нива на оцеляване и след това предават тези черти на потомството си.

Свързани биологични условия

  • Кодоминантност - Ситуация, при която два алела не са нито доминиращи, нито рецесивни един към друг и двата са изразени като фенотип.
  • Диплоиден - Клетка, съдържаща два набора хромозоми, по един набор от всеки родител. Диплоидните клетки съдържат две копия на почти всеки ген.
  • Гамети – Зрели, хаплоидни зародишни клетки от мъжки и женски пол, които могат да се слеят една с друга, за да образуват зигота.
  • Хаплоиден – Клетка, съдържаща единичен набор от хромозоми.

1. Кое от тях е наследено изцяло от майката?
А. Гени за цвета на очите
Б. Гени за муковисцидоза
° С. Гени от Y-хромозома
Д. Митохондриални гени

2. Кои от тези предположения са за създаване на квадрат на Пуннет?
А. Алелите за всеки признак се разделят по време на мейоза
Б. Всяка черта се асортира независимо от другите
° С. Само един генен локус участва в определена черта
Д. Всички от горепосочените

3. Колко реда и колони са необходими за създаване на квадрат на Punnett за трихибриден кръст?
А. 3X3
Б. 6X6
° С. 8X8
Д. 9X9


Съдържание

Многогодишните растения са най -често тревисти (растения, които имат листа и стъбла, които умират на земята в края на вегетационния период и които показват само първичен растеж) или дървесни (растения с устойчиви горни стъбла, които оцеляват от един вегетационен период до следващия , с първичен и вторичен растеж или растеж по ширина, защитен от външна кора), [4] а някои са вечнозелени с устойчива зеленина без дървесни стъбла. Те могат да бъдат краткотрайни (само няколко години) или дълготрайни. Те включват широк асортимент от растителни групи от нецъфтящи растения като папрати и черен дроб до много разнообразни цъфтящи растения като орхидеи, треви и дървесни растения. Растенията, които цъфтят и плодовете само веднъж и след това умират, се наричат ​​монокарпични или семепарни, тези видове могат да живеят много години, преди да цъфтят [5], например, вековното растение може да живее 80 години и да нарасне на 30 метра височина преди да цъфти и да умре. [6] Въпреки това, повечето многогодишни растения са поликарпични (или итеропарусни), цъфтящи през много сезони през живота си. [7] Многогодишните насаждения инвестират повече ресурси от едногодишните в корени, корони и други структури, които им позволяват да живеят от една година на следващата, но имат конкурентно предимство, тъй като могат да започнат растежа си и да запълнят по-рано през вегетационния сезон, отколкото едногодишни, като по този начин те могат по -добре да се конкурират за място и да събират повече светлина. [8]

Трайните насаждения обикновено отглеждат структури, които им позволяват да се адаптират към живота от една година до следващата чрез форма на вегетативно размножаване, а не чрез засяване. Тези структури включват луковици, грудки, дървесни корони, коренища и туриони. Те може да имат специализирани стъбла или корони, които им позволяват да преживеят периоди на покой през студени или сухи сезони през годината. Едногодишните, за разлика от тях, произвеждат семена, за да продължат вида като ново поколение. В същото време вегетационният период е подходящ и семената оцеляват през студения или сух период, за да започнат растеж, когато условията отново са подходящи.

Много трайни насаждения имат специализирани характеристики, които им позволяват да оцелеят в екстремни условия на околната среда. Някои са се адаптирали към горещи или сухи условия, а други към твърде ниски температури, те са склонни да инвестират ресурси в своите адаптации и често не цъфтят и засяват семената след няколко години на растеж. В климат, който е топъл през цялата година, трайните насаждения могат да растат непрекъснато. [9] В сезонния климат растежът им е ограничен от температура или влага до вегетационен период.

Някои трайни насаждения запазват листата си през цялата година, това са вечнозелени многогодишни растения. Широколистните трайни насаждения отделят всичките си листа през годината, [10] те включват тревисти и дървесни растения тревистите растения имат стъбла, които нямат твърд, влакнест растеж, докато дървесните растения твърди стъбла с пъпки, които оцеляват над земята по време на покой, [11] някои многогодишни растения са полулистни, което означава, че губят част от листата си през зимата или лятото. [12] Широколистните многогодишни растения хвърлят листата си, когато условията на отглеждане вече не са подходящи за фотосинтеза, например когато е твърде студено или сухо. В много части на света сезонността се изразява като влажни и сухи периоди, а не като топли и студени периоди, а широколистните трайни насаждения губят листата си през сухия сезон. [13]

Някои многогодишни растения са защитени от горски пожари, тъй като имат подземни корени, които произвеждат случайни издънки, луковици, корони или стъбла [14] Други многогодишни растения като дървета и храсти могат да имат дебели коркови слоеве, които защитават стъблата. Тревистите многогодишни растения от умерените и алпийските райони на света могат да понасят студа през зимата.

Многогодишните растения могат да останат в латентно състояние за дълги периоди и след това да започнат отново растежа и размножаването, когато средата е по-подходяща, докато повечето едногодишни растения завършват жизнения си цикъл през един вегетационен период, а двугодишните имат два вегетационни периода.

Меристемата на многогодишните растения комуникира с хормоните, произведени поради екологични ситуации (т.е. сезони), размножаване и етап на развитие, за да започне и да спре способността за растеж или цъфтеж. Съществува и разлика между способността за растеж и действителната задача на растежа. Например, повечето дървета възвръщат способността си да растат през зимата, но не започват физически растеж до пролетните и летните месеци. The start of dormancy can be seen in perennials plants through withering flowers, loss of leaves on trees, and halting of reproduction in both flowering and budding plants. [15]

Perennials species may produce relatively large seeds that have the advantage of generating larger seedlings that can better compete with other plants. Perennials also produce seeds over many years.

Perennials that are cultivated include: woody plants like fruit trees grown for their edible fruits shrubs and trees grown as landscaping ornamentals herbaceous food crops like asparagus, rhubarb, strawberries and subtropical plants not hardy in colder areas such as tomatoes, eggplant, and coleus (which are treated as annuals in colder areas). [16] Perennials also include plants grown for their flowering and other ornamental value including: bulbs (like tulips, narcissus, and gladiolus) and lawn grass, and other groundcovers, (such as periwinkle [a] and Dichondra). [20]

Each type of plant must be separated differently for example, plants with fibrous root systems like daylilies, Siberian iris or grasses can be pried apart with two garden forks inserted back to back, or cut by knives. However, plants such as bearded irises have a root system of rhizomes these root systems should be planted with the top of the rhizome just above ground level, with leaves from the following year showing. The point of dividing perennials is to increase the amount of a single breed of plant in your garden. [21] In the United States more than 900 million dollars worth of potted herbaceous perennial plants were sold in 2019. [22]


What kind of flower is this? - Biology

The lifecycle of angiosperms follows the alternation of generations explained previously. The haploid gametophyte alternates with the diploid sporophyte during the sexual reproduction process of angiosperms. Flowers contain the plant’s reproductive structures.

A typical flower has four main parts—or whorls—known as the calyx, corolla, androecium, and gynoecium (Figure 1). The outermost whorl of the flower has green, leafy structures known as sepals. The sepals, collectively called the calyx, help to protect the unopened bud. The second whorl is comprised of petals—usually, brightly colored—collectively called the corolla. The number of sepals and petals varies depending on whether the plant is a monocot or dicot. In monocots, petals usually number three or multiples of three in dicots, the number of petals is four or five, or multiples of four and five. Together, the calyx and corolla are known as the perianth . The third whorl contains the male reproductive structures and is known as the androecium. The androecium has stamens with anthers that contain the microsporangia. The innermost group of structures in the flower is the gynoecium , or the female reproductive component(s). The carpel is the individual unit of the gynoecium and has a stigma, style, and ovary. A flower may have one or multiple carpels.

Figure 1. The four main parts of the flower are the calyx, corolla, androecium, and gynoecium. The androecium is the sum of all the male reproductive organs, and the gynoecium is the sum of the female reproductive organs. (кредит: модификация на творбата от Мариана Руис Виляреал)

If all four whorls (the calyx, corolla, androecium, and gynoecium) are present, the flower is described as complete. If any of the four parts is missing, the flower is known as incomplete. Flowers that contain both an androecium and a gynoecium are called perfect, androgynous or hermaphrodites. There are two types of incomplete flowers: staminate flowers contain only an androecium, and carpellate flowers have only a gynoecium (Figure 2).

Figure 2. The corn plant has both staminate (male) and carpellate (female) flowers. Staminate flowers, which are clustered in the tassel at the tip of the stem, produce pollen grains. Carpellate flower are clustered in the immature ears. Each strand of silk is a stigma. The corn kernels are seeds that develop on the ear after fertilization. Also shown is the lower stem and root.

Практически въпрос

If the anther is missing, what type of reproductive structure will the flower be unable to produce?


Съдържание

Pollen germination has three stages hydration, activation and pollen tube emergence. The pollen grain is severely dehydrated so that its mass is reduced enabling it to be more easily transported from flower to flower. Germination only takes place after rehydration, ensuring that premature germination does not take place in the anther. Hydration allows the plasma membrane of the pollen grain to reform into its normal bilayer organization providing an effective osmotic membrane. Activation involves the development of actin filaments throughout the cytoplasm of the cell, which eventually become concentrated at the point from which the pollen tube will emerge. Hydration and activation continue as the pollen tube begins to grow. [5] In conifers, the reproductive structures are borne on cones. The cones are either pollen cones (male) or ovulate cones (female), but some species are monoecious and others dioecious. A pollen cone contains hundreds of microsporangia carried on (or borne on) reproductive structures called sporophylls. Spore mother cells in the microsporangia divide by meiosis to form haploid microspores that develop further by two mitotic divisions into immature male gametophytes (pollen grains). The four resulting cells consist of a large tube cell that forms the pollen tube, a generative cell that will produce two sperm by mitosis, and two prothallial cells that degenerate. These cells comprise a very reduced microgametophyte, that is contained within the resistant

The pollen grains are dispersed by the wind to the female, ovulate cone that is made up of many overlapping scales (sporophylls, and thus megasporophylls), each protecting two ovules, each of which consists of a megasporangium (the nucellus) wrapped in two layers of tissue, the integument and the cupule, that were derived from highly modified branches of ancestral gymnosperms. When a pollen grain lands close enough to the tip of an ovule, it is drawn in through the micropyle ( a pore in the integuments covering the tip of the ovule) often by means of a drop of liquid known as a pollination drop. The pollen enters a pollen chamber close to the nucellus, and there it may wait for a year before it germinates and forms a pollen tube that grows through the wall of the megasporangium (=nucellus) where fertilisation takes place. During this time, the megaspore mother cell divides by meiosis to form four haploid cells, three of which degenerate. The surviving one develops as a megaspore and divides repeatedly to form an immature female gametophyte (egg sac). Two or three archegonia containing an egg then develop inside the gametophyte. Meanwhile, in the spring of the second year two sperm cells are produced by mitosis of the body cell of the male gametophyte. The pollen tube elongates and pierces and grows through the megasporangium wall and delivers the sperm cells to the female gametophyte inside. Fertilisation takes place when the nucleus of one of the sperm cells enters the egg cell in the megagametophyte's archegonium. [6]

In flowering plants, the anthers of the flower produce microspores by meiosis. These undergo mitosis to form male gametophytes, each of which contains two haploid cells. Meanwhile, the ovules produce megaspores by meiosis, further division of these form the female gametophytes, which are very strongly reduced, each consisting only of a few cells, one of which is the egg. When a pollen grain adheres to the stigma of a carpel it germinates, developing a pollen tube that grows through the tissues of the style, entering the ovule through the micropyle. When the tube reaches the egg sac, two sperm cells pass through it into the female gametophyte and fertilisation takes place. [7]

Pollination may be biotic or abiotic. Biotic pollination relies on living pollinators to move the pollen from one flower to another. Abiotic pollination relies on wind, water or even rain. About 80% of angiosperms rely on biotic pollination. [8]

Abiotic Edit

Abiotic pollination uses nonliving methods such as wind and water to move pollen from one flower to another. This allows the plant to spend energy directly on pollen rather than on attracting pollinators with flowers and nectar.

By wind Edit

Some 98% of abiotic pollination is anemophily, pollination by wind. This probably arose from insect pollination, most likely due to changes in the environment or the availability of pollinators. [9] [10] [11] The transfer of pollen is more efficient than previously thought wind pollinated plants have developed to have specific heights, in addition to specific floral, stamen and stigma positions that promote effective pollen dispersal and transfer. [12]

By water Edit

Pollination by water, hydrophily, uses water to transport pollen, sometimes as whole anthers these can travel across the surface of the water to carry dry pollen from one flower to another. [13] In Vallisneria spiralis, an unopened male flower floats to the surface of the water, and, upon reaching the surface, opens up and the fertile anthers project forward. The female flower, also floating, has its stigma protected from the water, while its sepals are slightly depressed into the water, allowing the male flowers to tumble in. [13]

By rain Edit

Rain pollination is used by a small percentage of plants. Heavy rain discourages insect pollination and damages unprotected flowers, but can itself disperse pollen of suitably adapted plants, such as Ranunculus flammula, Narthecium ossifragum, и Caltha palustris. [14] In these plants, excess rain drains allowing the floating pollen to come in contact with the stigma. [14] In some orchids ombrophily occurs, and rain water splashes cause the anther cap to be removed, allowing for the pollen to be exposed. After exposure, raindrops causes the pollen to be shot upward, when the stipe pulls them back, and then fall into the cavity of the stigma. Thus, for the orchid Acampe rigida, this allows the plant to self-pollinate, which is useful when biotic pollinators in the environment have decreased. [15]

Switching methods Edit

It is possible for a plant have varying pollination methods, including both biotic and abiotic pollination. The orchid Oeceoclades maculata uses both rain and butterflies, depending on its environmental conditions. [16]

Biotic Edit

More commonly, pollination involves pollinators (also called pollen vectors): organisms that carry or move the pollen grains from the anther of one flower to the receptive part of the carpel or pistil (stigma) of another. [17] Between 100,000 and 200,000 species of animal act as pollinators of the world's 250,000 species of flowering plant. [18] The majority of these pollinators are insects, but about 1,500 species of birds and mammals visit flowers and may transfer pollen between them. Besides birds and bats which are the most frequent visitors, these include monkeys, lemurs, squirrels, rodents and possums. [18]

Entomophily, pollination by insects, often occurs on plants that have developed colored petals and a strong scent to attract insects such as, bees, wasps and occasionally ants (Hymenoptera), beetles (Coleoptera), moths and butterflies (Lepidoptera), and flies (Diptera). The existence of insect pollination dates back to the dinosaur era. [19]

In zoophily, pollination is performed by vertebrates such as birds and bats, particularly, hummingbirds, sunbirds, spiderhunters, honeyeaters, and fruit bats. Ornithophily or bird pollination is the pollination of flowering plants by birds. Chiropterophily or bat pollination is the pollination of flowering plants by bats. Plants adapted to use bats or moths as pollinators typically have white petals, strong scent and flower at night, whereas plants that use birds as pollinators tend to produce copious nectar and have red petals. [20]

Insect pollinators such as honey bees (Apis spp.), [21] bumblebees (Бомба spp.), [22] [23] and butterflies (e.g., Thymelicus flavus) [24] have been observed to engage in flower constancy, which means they are more likely to transfer pollen to other conspecific plants. [25] This can be beneficial for the pollinators, as flower constancy prevents the loss of pollen during interspecific flights and pollinators from clogging stigmas with pollen of other flower species. It also improves the probability that the pollinator will find productive flowers easily accessible and recognisable by familiar clues. [26]

Some flowers have specialized mechanisms to trap pollinators to increase effectiveness. [27] Other flowers will attract pollinators by odor. For example, bee species such as Euglossa cordata are attracted to orchids this way, and it has been suggested that the bees will become intoxicated during these visits to the orchid flowers, which last up to 90 minutes. [28] However, in general, plants that rely on pollen vectors tend to be adapted to their particular type of vector, for example day-pollinated species tend to be brightly coloured, but if they are pollinated largely by birds or specialist mammals, they tend to be larger and have larger nectar rewards than species that are strictly insect-pollinated. They also tend to spread their rewards over longer periods, having long flowering seasons their specialist pollinators would be likely to starve if the pollination season were too short. [27]

As for the types of pollinators, reptile pollinators are known, but they form a minority in most ecological situations. They are most frequent and most ecologically significant in island systems, where insect and sometimes also bird populations may be unstable and less species-rich. Adaptation to a lack of animal food and of predation pressure, might therefore favour reptiles becoming more herbivorous and more inclined to feed on pollen and nectar. [29] Most species of lizards in the families that seem to be significant in pollination seem to carry pollen only incidentally, especially the larger species such as Varanidae and Iguanidae, but especially several species of the Gekkonidae are active pollinators, and so is at least one species of the Lacertidae, Podarcis lilfordi, which pollinates various species, but in particular is the major pollinator of Euphorbia dendroides on various Mediterranean islands. [30]

Mammals are not generally thought of as pollinators, but some rodents, bats and marsupials are significant pollinators and some even specialise in such activities. In South Africa certain species of Protea (in particular Protea humiflora, P. amplexicaulis, P. subulifolia, P. decurrens and P. cordata) are adapted to pollination by rodents (particularly Cape Spiny Mouse, Acomys subspinosus) [31] and elephant shrews (Elephantulus вид). [32] The flowers are borne near the ground, are yeasty smelling, not colourful, and sunbirds reject the nectar with its high xylose content. The mice apparently can digest the xylose and they eat large quantities of the pollen. [33] In Australia pollination by flying, gliding and earthbound mammals has been demonstrated. [34] Examples of pollen vectors include many species of wasps, that transport pollen of many plant species, being potential or even efficient pollinators. [35]

Pollination can be accomplished by кръстосано опрашване or by self-pollination:

  • Cross-pollination, also called алогамия, occurs when pollen is delivered from the stamen of one flower to the stigma of a flower on another plant of the same species. [7] Plants adapted for cross-pollination have several mechanisms to prevent self-pollination the reproductive organs may be arranged in such a way that self-fertilisation is unlikely, or the stamens and carpels may mature at different times. [7]
  • Self-pollination occurs when pollen from one flower pollinates the same flower or other flowers of the same individual. [36] It is thought to have evolved under conditions when pollinators were not reliable vectors for pollen transport, and is most often seen in short-lived annual species and plants that colonize new locations. [37] Self-pollination may include autogamy, where pollen is transferred to the female part of the same flower or geitonogamy, when pollen is transferred to another flower on the same plant. [38] Plants adapted to self-fertilize often have similar stamen and carpel lengths. Plants that can pollinate themselves and produce viable offspring are called self-fertile. Plants that cannot fertilize themselves are called self-sterile, a condition which mandates cross-pollination for the production of offspring. [38]
  • Cleistogamy: is self-pollination that occurs before the flower opens. The pollen is released from the anther within the flower or the pollen on the anther grows a tube down the style to the ovules. It is a type of sexual breeding, in contrast to asexual systems such as apomixis. Някои cleistogamous flowers never open, in contrast to chasmogamous flowers that open and are then pollinated. Cleistogamous flowers are by necessity found on self-compatible or self-fertile plants. [39] Although certain orchids and grasses are entirely cleistogamous, other plants resort to this strategy under adverse conditions. Often there may be a mixture of both cleistogamous and chasmogamous flowers, sometimes on different parts of the plant and sometimes in mixed inflorescences. The ground bean produces cleistogamous flowers below ground, and mixed cleistogamous and chasmogamous flowers above. [40]

Geranium incanum, like most geraniums and pelargoniums, sheds its anthers, sometimes its stamens as well, as a barrier to self-pollination. This young flower is about to open its anthers, but has not yet fully developed its pistil.

Тези Geranium incanum flowers have opened their anthers, but not yet their stigmas. Note the change of colour that signals to pollinators that it is ready for visits.

Това Geranium incanum flower has shed its stamens, and deployed the tips of its pistil without accepting pollen from its own anthers. (It might of course still receive pollen from younger flowers on the same plant.)

An estimated 48.7% of plant species are either dioecious or self-incompatible obligate out-crossers. [41] It is also estimated that about 42% of flowering plants have a mixed mating system in nature. [42] In the most common kind of mixed mating system, individual plants produce a single type of flower and fruits may contain self-pollinated, out-crossed or a mixture of progeny types.

Pollination also requires consideration of pollenizers, the plants that serve as the pollen source for other plants. Some plants are self-compatible (self-fertile) and can pollinate and fertilize themselves. Other plants have chemical or physical barriers to self-pollination.

In agriculture and horticulture pollination management, a good pollenizer is a plant that provides compatible, viable and plentiful pollen and blooms at the same time as the plant that is to be pollinated or has pollen that can be stored and used when needed to pollinate the desired flowers. Hybridization is effective pollination between flowers of different species, or between different breeding lines or populations. see also Heterosis.

Peaches are considered self-fertile because a commercial crop can be produced without cross-pollination, though cross-pollination usually gives a better crop. Apples are considered self-incompatible, because a commercial crop must be cross-pollinated. Many commercial fruit tree varieties are grafted clones, genetically identical. An orchard block of apples of one variety is genetically a single plant. Many growers now consider this a mistake. One means of correcting this mistake is to graft a limb of an appropriate pollenizer (generally a variety of crabapple) every six trees or so. [ необходим цитат ]

The first fossil record for abiotic pollination is from fern-like plants in the late Carboniferous period. Gymnosperms show evidence for biotic pollination as early as the Triassic period. Many fossilized pollen grains show characteristics similar to the biotically dispersed pollen today. Furthermore, the gut contents, wing structures, and mouthpart morphology of fossilized beetles and flies suggest that they acted as early pollinators. The association between beetles and angiosperms during the early Cretaceous period led to parallel radiations of angiosperms and insects into the late Cretaceous. The evolution of nectaries in late Cretaceous flowers signals the beginning of the mutualism between hymenopterans and angiosperms.

Bees provide a good example of the mutualism that exists between hymenopterans and angiosperms. Flowers provide bees with nectar (an energy source) and pollen (a source of protein). When bees go from flower to flower collecting pollen they are also depositing pollen grains onto the flowers, thus pollinating them. While pollen and nectar, in most cases, are the most notable reward attained from flowers, bees also visit flowers for other resources such as oil, fragrance, resin and even waxes. [43] It has been estimated that bees originated with the origin or diversification of angiosperms. [44] In addition, cases of coevolution between bee species and flowering plants have been illustrated by specialized adaptations. For example, long legs are selected for in Rediviva neliana, a bee that collects oil from Diascia capsularis, which have long spur lengths that are selected for in order to deposit pollen on the oil-collecting bee, which in turn selects for even longer legs in R. neliana and again longer spur length in D. capsularis is selected for, thus, continually driving each other's evolution. [45]

The most essential staple food crops on the planet, like wheat, maize, rice, soybeans and sorghum [47] [48] are wind pollinated or self pollinating. When considering the top 15 crops contributing to the human diet globally in 2013, slightly over 10% of the total human diet of plant crops (211 out of 1916 kcal/person/day) is dependent upon insect pollination. [47]

Pollination management is a branch of agriculture that seeks to protect and enhance present pollinators and often involves the culture and addition of pollinators in monoculture situations, such as commercial fruit orchards. The largest managed pollination event in the world is in Californian almond orchards, where nearly half (about one million hives) of the US honey bees are trucked to the almond orchards each spring. New York's apple crop requires about 30,000 hives Maine's blueberry crop uses about 50,000 hives each year. The US solution to the pollinator shortage, so far, has been for commercial beekeepers to become pollination contractors and to migrate. Just as the combine harvesters follow the wheat harvest from Texas to Manitoba, beekeepers follow the bloom from south to north, to provide pollination for many different crops. [ необходим цитат ]

In America, bees are brought to commercial plantings of cucumbers, squash, melons, strawberries, and many other crops. Honey bees are not the only managed pollinators: a few other species of bees are also raised as pollinators. The alfalfa leafcutter bee is an important pollinator for alfalfa seed in western United States and Canada. Bumblebees are increasingly raised and used extensively for greenhouse tomatoes and other crops.

The ecological and financial importance of natural pollination by insects to agricultural crops, improving their quality and quantity, becomes more and more appreciated and has given rise to new financial opportunities. The vicinity of a forest or wild grasslands with native pollinators near agricultural crops, such as apples, almonds or coffee can improve their yield by about 20%. The benefits of native pollinators may result in forest owners demanding payment for their contribution in the improved crop results – a simple example of the economic value of ecological services. Farmers can also raise native crops in order to promote native bee pollinator species as shown with L. vierecki in Delaware [49] and L. leucozonium in southwest Virginia. [50]

The American Institute of Biological Sciences reports that native insect pollination saves the United States agricultural economy nearly an estimated $3.1 billion annually through natural crop production [51] pollination produces some $40 billion worth of products annually in the United States alone. [52]

Pollination of food crops has become an environmental issue, due to two trends. The trend to monoculture means that greater concentrations of pollinators are needed at bloom time than ever before, yet the area is forage poor or even deadly to bees for the rest of the season. The other trend is the decline of pollinator populations, due to pesticide misuse and overuse, new diseases and parasites of bees, clearcut logging, decline of beekeeping, suburban development, removal of hedges and other habitat from farms, and public concern about bees. Widespread aerial spraying for mosquitoes due to West Nile fears is causing an acceleration of the loss of pollinators.

In some situations, farmers or horticulturists may aim to restrict natural pollination to only permit breeding with the preferred individuals plants. This may be achieved through the use of pollination bags.

Improving pollination in areas with suboptimal bee densities Edit

In some instances growers’ demand for beehives far exceeds the available supply. The number of managed beehives in the US has steadily declined from close to 6 million after WWII, to less than 2.5 million today. In contrast, the area dedicated to growing bee-pollinated crops has grown over 300% in the same time period. Additionally, in the past five years there has been a decline in winter managed beehives, which has reached an unprecedented rate of colony losses at near 30%. [53] [54] [55] [56] At present, there is an enormous demand for beehive rentals that cannot always be met. There is a clear need across the agricultural industry for a management tool to draw pollinators into cultivations and encourage them to preferentially visit and pollinate the flowering crop. By attracting pollinators like honey bees and increasing their foraging behavior, particularly in the center of large plots, we can increase grower returns and optimize yield from their plantings. ISCA Technologies, [57] from Riverside California, created a semiochemical formulation called SPLAT Bloom, that modifies the behavior of honey bees, inciting them to visit flowers in every portion of the field.

Loss of pollinators, also known as Pollinator decline (of which colony collapse disorder is perhaps the most well known) has been noticed in recent years. These loss of pollinators have caused a disturbance in early plant regeneration processes such as seed dispersal and pollination. Early processes of plant regeneration greatly depend on plant-animal interactions and because these interactions are interrupted, biodiversity and ecosystem functioning are threatened. [58] Pollination by animals aids in the genetic variability and diversity within plants because it allows for out-crossing instead for self-crossing. Without this genetic diversity there would be a lack of traits for natural selection to act on for the survival of the plant species. Seed dispersal is also important for plant fitness because it allows plants the ability to expand their populations. More than that, it permits plants to escape environments that have changed and have become difficult to reside in. All of these factors show the importance of pollinators for plants, which are a significant part of the foundation for a stable ecosystem. If only a few species of plants depended on Loss of pollinators is especially devastating because there are so many plant species rely on them. More than 87.5% of angiosperms, over 75% of tropical tree species, and 30-40% of tree species in temperate regions depend on pollination and seed dispersal. [58]

Factors that contribute to pollinator decline include habitat destruction, pesticide, parasitism/diseases, and climate change. [59] The more destructive forms of human disturbances are land use changes such as fragmentation, selective logging, and the conversion to secondary forest habitat. [58] Defaunation of frugivores is also an important driver. [60] These alterations are especially harmful due to the sensitivity of the pollination process of plants. [58] Research on tropical palms found that defaunation has caused a decline in seed dispersal, which causes a decrease in genetic variability in this species. [60] Habitat destruction such as fragmentation and selective logging remove areas that are most optimal for the different types of pollinators, which removes pollinators food resources, nesting sites, and leads to isolation of populations. [61] The effect of pesticides on pollinators has been debated because it is difficult to determine that a single pesticide is the cause as opposed to a mixture or other threats. [61] Whether exposure alone causes damage, or if the duration and potency are also factors is unknown. [61] However, insecticides have negative effects, as in the case of neonicotinoids that harm bee colonies. Many researchers believe it is the synergistic effects of these factors which are ultimately detrimental to pollinator populations. [59]

In the agriculture industry, climate change is causing a "pollinator crisis". This crisis is affecting the production of crops, and the relating costs, due to a decrease in pollination processes. [62] This disturbance can be phenological or spatial. In the first case, species that normally occur in similar seasons or time cycles, now have different responses to environmental changes and therefore no longer interact. For example, a tree may flower sooner than usual, while the pollinator may reproduce later in the year and therefore the two species no longer coincide in time. Spatial disturbances occur when two species that would normally share the same distribution now respond differently to climate change and are shifting to different regions. [63] [64]

Examples of affected pollinators Edit

The most known and understood pollinator, bees, have been used as the prime example of the decline in pollinators. Bees are essential in the pollination of agricultural crops and wild plants and are one of the main insects that perform this task. [65] Out of the bees species, the honey bee or Apis mellifera has been studied the most and in the United States, there has been a loss of 59% of colonies from 1947 to 2005. [65] The decrease in populations of the honey bee have been attributed to pesticides, genetically modified crops, fragmentation, parasites and diseases that have been introduced. [66] There has been a focus on neonicotinoids effects on honey bee populations. Neonicotinoids insecticides have been used due to its low mammalian toxicity, target specificity, low application rates, and broad spectrum activity. However, the insecticides are able to make its way throughout the plant, which includes the pollen and nectar. Due to this, it has been shown to effect on the nervous system and colony relations in the honey bee populations. [66]

Butterflies too have suffered due to these modifications. Butterflies are helpful ecological indicators since they are sensitive to changes within the environment like the season, altitude, and above all, human impact on the environment. Butterfly populations were higher within the natural forest and were lower in open land. The reason for the difference in density is the fact that in open land the butterflies would be exposed to desiccation and predation. These open regions are caused by habitat destruction like logging for timber, livestock grazing, and firewood collection. Due to this destruction, butterfly species' diversity can decrease and it is known that there is a correlation in butterfly diversity and plant diversity. [67]

Food security and pollinator decline Edit

Besides the imbalance of the ecosystem caused by the decline in pollinators, it may jeopardise food security. Pollination is necessary for plants to continue their populations and 3/4 of the plant species that contribute to the world's food supply are plants that require pollinators. [68] Insect pollinators, like bees, are large contributors to crop production, over 200 billion dollars worth of crop species are pollinated by these insects. [61] Pollinators are also essential because they improve crop quality and increase genetic diversity, which is necessary in producing fruit with nutritional value and various flavors. [69] Crops that do not depend on animals for pollination but on the wind or self-pollination, like corn and potatoes, have doubled in production and make up a large part of the human diet but do not provide the micronutrients that are needed. [70] The essential nutrients that are necessary in the human diet are present in plants that rely on animal pollinators. [70] There have been issues in vitamin and mineral deficiencies and it is believed that if pollinator populations continue to decrease these deficiencies will become even more prominent. [69]

Wild pollinators often visit a large number of plant species and plants are visited by a large number of pollinator species. All these relations together form a network of interactions between plants and pollinators. Surprising similarities were found in the structure of networks consisting out of the interactions between plants and pollinators. This structure was found to be similar in very different ecosystems on different continents, consisting of entirely different species. [71]

The structure of plant-pollinator networks may have large consequences for the way in which pollinator communities respond to increasingly harsh conditions. Mathematical models, examining the consequences of this network structure for the stability of pollinator communities suggest that the specific way in which plant-pollinator networks are organized minimizes competition between pollinators [72] and may even lead to strong indirect facilitation between pollinators when conditions are harsh. [73] This means that pollinator species together can survive under harsh conditions. But it also means that pollinator species collapse simultaneously when conditions pass a critical point. This simultaneous collapse occurs, because pollinator species depend on each other when surviving under difficult conditions. [73]

Such a community-wide collapse, involving many pollinator species, can occur suddenly when increasingly harsh conditions pass a critical point and recovery from such a collapse might not be easy. The improvement in conditions needed for pollinators to recover, could be substantially larger than the improvement needed to return to conditions at which the pollinator community collapsed. [73]

While there are 200,000 - 350,000 different species of animals that help pollination, bees are responsible for majority of the pollination for consumed crops, providing between $235 and $577 US billion of benefits to global food production. [74] Since the early 1900s, beekeepers in the United States started renting out their colonies to farmers to increase the farmer's crop yields, earning additional revenue from providing privatized pollination. As of 2016, 41% of an average US beekeeper's revenue comes from providing such pollination service to farmers, making it the biggest proportion of their income, with the rest coming from sales of honey, beeswax, government subsidy, etc. [75] This is an example of how a positive externality, pollination of crops from beekeeping and honey-making, was successfully accounted for and incorporated into the overall market for agriculture. On top of assisting food production, pollination service provide beneficial spillovers as bees germinate not only the crops, but also other plants around the area that they are set loose to pollinate, increasing biodiversity for the local ecosystem. [76] There is even further spillover as biodiversity increases ecosystem resistance for wildlife and crops. [77] Due to their role of pollination in crop production, commercial honeybees are considered to be livestock by the US Department of Agriculture. The impact of pollination varies by crop. For example, almond production in the United States, an $11 billion industry based almost exclusively in the state of California, is heavily dependent on bees for pollination of almond trees. Almond industry uses up to 82% of the services in the pollination market. Each February, around 60% of the all bee colonies in the US are moved to California's Central Valley. [78]

Over the past decade, beekeepers across the US have reported that the mortality rate of their bee colonies has stayed constant at about 30% every year, making the deaths an expected cost of business for the beekeepers. While the exact cause of this phenomenon is unknown, according to the US Department of Agriculture Colony Collapse Disorder Progress Report it can be traced to factors such as pollution, pesticides, and pathogens from evidences found in areas of the colonies affected and the colonies themselves. [79] Pollution and pesticides are detrimental to the health of the bees and their colonies as the bees' ability to pollinate and return to their colonies are great greatly compromised. [80] Moreover, California's Central Valley is determined by the World Health Organization as the location of country's worst air pollution. [81] Almond pollinating bees, approximately 60% of the bees in the US as mentioned above, will be mixed with bees from thousands of other hives provided by different beekeepers, making them exponentially susceptible to diseases and mites that any of them could be carrying. [78] The deaths do not stop at commercial honeybees as there is evidence of significant pathogen spillover to other pollinators including wild bumble bees, infecting up to 35-100% of wild bees within 2 km radius of commercial pollination. [82] The negative externality of private pollination services is the decline of biodiversity through the deaths of commercial and wild bees.

Despite losing about a third of their workforce every year, beekeepers continue to rent out their bees to almond farms due to the high pay from the almond industry. In 2016, a colony rented out for almond pollination gave beekeepers an income of $165 per colony rented, around three times from average of other crops that use the pollination rental service. [83] However, a recent study published in Oxford Academic's Journal of Economic Entomology found that once the costs for maintaining bees specifically for almond pollination, including overwintering, summer management, and the replacement dying bees are considered, almond pollination is barely or not profitable for average beekeepers. [84]


Гледай видеото: Иван Васильевич меняет профессию FullHD, комедия, реж. Леонид Гайдай, 1973 г. (Февруари 2023).